Qu'est-ce que « Intensité métabolique, allométrie » ? — Biologie

Définition 1.13 Biologie universitaire — 1re année · Chapitre 1 — L’organisme : un système en interaction avec son environnement

L’intensité métabolique $B$ d’un organisme est la vitesse à laquelle il convertit de l’énergie chimique, mesurée en watts par sa production de chaleur ou par sa consommation d’oxygène ( $1\,\mathrm{L}$ d’ $\mathrm{O_2}$ consommé $\approx 20\,\mathrm{kJ}$ ). Le métabolisme basal est celui d’un endotherme au repos, à jeun, dans sa zone de neutralité thermique. On dit qu’une grandeur $Y$ varie allométriquement avec la masse corporelle $M$ lorsque $Y = a\,M^{b}$ avec un exposant $b \neq 1$ ; en échelles logarithmiques la relation est une droite de pente $b$ .

La loi de Kleiber. Métabolisme basal en fonction de la masse corporelle pour six mammifères, en échelles logarithmiques : les points s’alignent sur une droite de pente 3/4 sur cinq ordres de grandeur de masse. — La loi de Kleiber. Métabolisme basal en fonction de la masse corporelle pour six mammifères, en échelles logarithmiques : les points s’alignent sur une droite de pente $3/4$ sur cinq ordres de grandeur de masse.

Exemples

Exemple 1.16 (Souris et éléphant)

Une souris de $20\,\mathrm{g}$ : $B = 3.4\times 0.02^{0.75} = 0.18\,\mathrm{W}$ , soit $9\,\mathrm{W}/\mathrm{kg}$ . Un éléphant de $4\,\mathrm{t}$ : $B = 3.4\times 4000^{0.75} = 1700\,\mathrm{W}$ , soit $0.43\,\mathrm{W}/\mathrm{kg}$ . L’éléphant consomme dix mille fois plus que la souris, mais chacun de ses grammes consomme vingt et une fois moins : $(4000/0.02)^{-1/4} = 1/21$ . La souris doit manger le dixième de sa masse chaque jour ; l’éléphant, le cinquantième. Le cœur de la souris bat $600\,$ fois par minute, celui de l’éléphant $30\,$ : la fréquence cardiaque, comme $B/M$ , varie en $M^{-1/4}$ , et les cœurs des deux animaux battent environ un milliard de fois dans une vie.

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